CN110180106A - 一种高层建筑消防系统及其灭火方式 - Google Patents

Abstract

本发明的消防系统含有出水口与可悬停的飞行器，该系统还可包括建筑底部的水泵、连接水泵与水箱的管道、电源、连接消防栓与水箱的管道、消防栓、水管或水带中的一种或多种。所述出水口在建筑外面或能被建筑外面的人利用，利用飞行器搭载水管或水带从出水口取水灭火。

Description

一种高层建筑消防系统及其灭火方式

技术领域

本发明属于消防领域，特别是涉及一种高层超高层建筑的消防灭火。

背景技术

现在世界上高层超高层建筑越来越多。据统计，截至2017年，我国已建成的超过200米的摩天大楼超过800座，若包含在建、已规划的则超过1200座。超过90米或30层的高层建筑则在十万座以上。高层、超高层建筑的消防、灭火问题是一个世界性难题。伦敦、上海、北京等大城市都发生过惨烈的着火事件，损失惨重，让无数家庭带来了财产与生命的代价，甚至引起社会问题。

在很多城市，消防车只能灭十几层高处的火。例如2017年6月伦敦一栋塔楼着火，到目前估计死亡约80人（据报道，确切的数字年底发布）。其原因在于当时的消防车只能将水喷到10几层的高度，只能眼看着火往上窜。一般来讲，高层建筑由于风大，火势扩散更猛、也更难控制。上海那次着火时，参与灭火的消防车的水柱也只能到达10层左右的位置。这是当前消防车的普遍状况。

发明内容

发明目的：为了低成本地解决高层、超高层建筑的灭火问题，本发明提供了一种解决该问题的新方案。

当前，高层超高层建筑灭火的难点在于着火地点高，消防车的水喷不上去。但是，屋顶水箱一般具有消防功能，里面是有水的。但是目前屋顶水箱的消防水都是通到室内的消防栓，而无法给屋顶或建筑外面供水。

当高层、超高层建筑失火时，一般人员应火速撤离，等待消防人员前来灭火。但是在等待的过程中，火往往越来越大，有可能蔓延到整个楼层。此时，该楼层内的消防栓不能使用，等于是白白设置了。此时，如果楼层较高，则消防车的水喷不上来，只能通过消防人员从低层使用消防栓往上灭火，但是这种情况下对消防人员的生命安全造成极大挑战，并且灭火效果不佳。

本发明的技术方案如下：

本发明的消防系统含有出水口与可悬停的飞行器。所述可悬停的飞行器包括但不限于旋翼型飞行器、飞行背包。所述的出水口是指能够连接管状物接水的接口，所述管状物包含但不限于水带、水管。所述的出水口包含但不限于水管口、水龙头、阀门等。出水口安装在建筑外墙墙体上或建筑外面，或者安装在可以被该建筑外面的人看见或触及的地方，或者安装在建筑外面的人经简单破坏后可以触及的地方；建筑外面的人员可以从出水口连接水管或水带、引水灭火；所述的“建筑外面”是指建筑门、窗、墙体构成的封闭区域以外的区域，未全封闭的阳台、屋顶、未全封闭的建筑顶部、建筑外墙以外以及建筑其他未全封闭的地方都属于“建筑外面”。出水口设置的目的，是让处于建筑外面的人员能够利用该出水口来灭火。

作为优选，出水口通过管道连接到水箱，水箱置于建筑内。

作为优选，水箱放置在建筑顶层、建筑楼顶或建筑顶部，所述建筑顶部是指建筑最上面3层及以上的位置，或者建筑最上面50%的楼层及以上的位置。在水箱上设置有出水口（或称排水口、出水管、排水管，以下统一称为出水口）。出水口与管道连接。

作为优选，为了增加出水口的数量，并合理地在建筑上或建筑外分布出水口，可以设置一些管道，管道与水箱相连，然后在管道上设置出水口。管道可以横放在屋顶或建筑顶部，还可以沿着建筑外墙放置管道，即管道沿着外墙放置在外墙外、外墙内或外墙里，或放置在其他平行于建筑外墙所在的平面；所述的建筑顶部是指建筑最上面3层及以上的位置。或者包含建筑最上面50%的楼层及以上的位置，或者包含尺寸大于2.5米（长）*2.5米（宽）以上、且有能通到建筑外面并且尺寸大于2.5米（宽）*1米（高）的出口的建筑上的平台或房间，或者是指上面没有楼层的建筑中的某个位置以及该位置以下的3层或50%的楼层，例如纵截面呈现“凸”字形的建筑，该建筑的两个肩的最上面3层或50%的楼层及以上空间仍属于本发明的建筑顶部。

作为优选，管道一般可以沿着屋顶的边缘平放在屋顶，还可以沿着建筑外墙向下设置。

作为优选，在管道上可以安装阀门，以控制水的流向，使得水精确的流到所需要的位置。这样，一旦发生火灾，则可以通过管道从水箱引水到失火的位置附近，再通过水管或水带从出水口处引水灭火。

作为优选，本发明的消防系统系统还可以包括建筑底部的水泵、连接水泵与水箱的管道。水泵可以直接打水到水箱或以上水管。

作为优选，本发明的系统还可以包括消防栓系统及相应的管道，以及连接消防栓与水箱的管道。

灭火方式如下：

准备一台可悬停的飞行器（例如：飞行背包），利用水管或水带从出水口接水，飞行器或飞行器上的人员拉拽水管或水带则可进行喷水灭火。除了水之外，还可以采用泡沫等其他灭火介质。

有益的效果：

采用本发明的方案，能够有效地解决现在高层、超高层建筑灭火难的问题。

第一、本发明的方案可以快速响应。高层、超高层建筑可以配备本发明的消防系统，的保安人员稍加培训便可操作本方案，第一时间将火熄灭。越早进行灭火操作，灭火越容易、损失越小。而目前消防车赶到失火地点一般都是着火15分钟、半小时之后了，火势已经蔓延、扩大。大大增加了灭火的难度。

第二、采用本发明的方案，任何建筑都可以进行灭火操作，避免了当前由于道路较窄、交通堵塞、道路承载不够等问题引起消防车不能靠近的弊端。

第三、一般来说，采用本发明的方案，任何高度的楼层着火之后都可以进行灭火操作。但是当前消防车只能灭100多米以下地点的着火，通常只能灭10几层楼高的火灾。

第四、本发明的方案可以从多个水源处、多角度进行灭火。因为本发明的方案可以从多个水管、多个出水口引水，其次水带、水管是可以弯曲的。因此可以从着火位置的各个角度进行喷水灭火。

综上所述，本发明的方案效果好，能够根治高层、超高层建筑着火这一世界难题。

为了便于理解本发明，下面提供附图及实施例用于解释本发明，但它们不构成对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的消防系统与建筑的示意图。

附图标记说明：

1- 屋顶水箱

2- 进水管

3- 屋顶环形水管

4- 出水管A

5- 出水管B

6- 竖直水管

7- 出水口

8- 水管

9- 飞行器

10- 碳纤维管

图2为本发明的水管连接处阀门设置示意图。

图3为本发明的出水口示意图。

附图标记说明：

6- 竖直水管

11- 建筑外墙

13- 水管

14- 阀门

图4为出水口、墙、消防管道的位置关系示意图。

附图标记说明：

21-消防管道。

22-球阀

23-出水口

24-水带

25-不锈钢水管

26-外墙

图5为飞行器的结构示意图。

附图标记说明：

31- 电机

32- 机架

33- 旋翼

35- 网罩

36- 舱体

图6为本发明的飞行器控制系统及电机、电源的连接关系示意图。

具体实施方式

实施例1

修建一栋15层的建筑，建筑包含外墙与屋顶。然后如图1所示，在建筑顶部安装水箱1，水箱上含有进水管2、出水管A4与出水管B5。进水管2连通到消防泵，用于给水箱1供水；出水管B5连通到室内的消防管道、消防栓。出水管A4连通到屋顶环形水管3，从屋顶环形水管上连接多根竖直水管6，竖直水管6沿着建筑外墙向下布置。在每个楼层的竖直水管6上都设置出水口7。

在水管相交处，都设置阀门，以用于控制水流。如图2所示。

出水口附近的细节如图3所示，竖直水管6沿着建筑外墙11向下布置，每经过一个楼层，则在竖直水管上设置一个出水口，出水口包括水管13与水管上的阀门14。在水管13的出水口处设置螺纹，以便于固定水管或水带。

本实施例中的水管都采用不锈钢管。

准备1台旋翼型飞行器9，当建筑发生着火时，则消防人员可以携带水带等救援物品驾驶飞行器9，飞往建筑屋顶，设置好管道上的各个阀门，使水流向失火附近的管道、出水口，然后飞往失火位置附近，选择合适的出水口，将水带的一端连上固定在飞行器底部的碳纤维管10、另一端连接出水口，开启该出水口上的阀门，驾驶飞行器进行灭火。

其中旋翼型飞行器的制造过程如下：

如图5所示，先采用碳纤维材料制造机架32，在机架上安装4个电机31，在电机上安装旋翼33。电机31采用200-100型号外转子无刷电机，旋翼采用8025型号碳纤维桨，再将网罩35安装到机架上、保护旋翼。然后将飞控、电子调速器、接收机、GPS模块固定在机架上，它们的连接关系按图6所示：锂电池与电子调速器的输入电源线相连，电子调速器的输出线与电机相连。接收机的信号线与飞控相连，电子调速器的信号线连接到飞控，将GPS模块的信号线与飞控相连，采用锂电池给飞控供电、将锂电池的正负极与飞控的电源接口正负极相连。

实施例2

如图4所示，在当前的30层住宅建筑中，将外径为5厘米、壁厚3毫米的不锈钢水管25连接到建筑中竖直的消防管道21。不锈钢水管25穿过外墙、到达墙外的的空调机位处，伸出外墙的长度为15厘米，管口形成出水口23。将球阀22安装在出水口23与外墙之间的水管25上。消防管道21是与屋顶消防水箱或消防泵连通的，当需要的时候可以通过控制建筑的消防系统，使得消防管道21与水管25充满高压水。例如，可以通过开启消防泵供水。当消防管道21与水管25充满水之后，打开球阀22，则出水口23能对外供水。

在建筑上设置多个出水口23，设置原则是：平均每4个房间拥有一个出水口。

准备2台飞行背包，当建筑发生着火时，则消防人员可以携带水带等救援物品驾驶飞行背包，飞往建筑屋顶，设置好管道上的各个阀门，飞往失火位置附近，选择合适的出水口，将水带24的一端连上水枪、另一端连接出水口，开启该出水口上的阀门，驾驶飞行背包进行灭火。

以上所述仅是本发明实施方式的两个例子，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种消防系统，其特征在于：该消防系统含有出水口与可悬停的飞行器；并且出水口安装在建筑外墙墙体上或建筑外面，或者安装在可以被该建筑外面的人看见或触及的地方，或者安装在建筑外面的人经简单破坏后可以触及的地方；所述的“建筑外面”是指建筑门、窗、墙体构成的封闭区域以外的区域，未全封闭的阳台、屋顶、未全封闭的建筑顶部、建筑外墙以外以及建筑其他未全封闭的地方都属于“建筑外面”； 所述的出水口是指能够连接管状物接水的接口，所述管状物为可以通水的长条状物体，包含但不限于水带、水管；所述的出水口包含但不限于水龙头、水管口、阀门。

2.一种如权利要求1所述的消防系统，其特征在于：该消防系统的出水口采用管道与水箱连通，每栋建筑的出水口有一个或多个。

3.一种如权利要求1所述的消防系统，其特征在于：该系统还含有水箱，水箱放置在建筑顶部；所述建筑顶部包含建筑最上面3层及以上的位置，或者包含建筑最上面50%的楼层及以上的位置，或者包含尺寸大于2.5米（长）*2.5米（宽）以上、且有能通到建筑外面并且尺寸大于2.5米（宽）*1米（高）的出口的建筑上的平台或房间，或者是指上面没有楼层的建筑中的某个位置以及该位置以下的3层或50%的楼层，例如纵截面呈现“凸”字形的建筑，该建筑的两个肩的最上面3层或50%的楼层及以上空间仍属于本发明的建筑顶部。

4.一种如权利要求1所述的消防系统，其特征在于：该系统含有管道，管道横放在建筑顶部，或者沿着建筑外墙放置——即管道沿着外墙放置在外墙外、外墙内或外墙里，或者放置在其他平行于建筑外墙所在的平面；所述建筑顶部包含建筑最上面3层及以上的位置，或者包含建筑最上面10%的楼层及以上的位置，或者包含尺寸大于2.5米（长）*2.5米（宽）以上、且有能通到建筑外面并且尺寸大于2.5米（宽）*1米（高）的出口的建筑上的平台或房间，或者是指上面没有楼层的建筑中的某个位置以及该位置以下的3层或50%的楼层，例如纵截面呈现“凸”字形的建筑，该建筑的两个肩的最上面3层及以上空间仍属于本发明的建筑顶部。

5.一种如权利要求1所述的消防系统，其特征在于：该系统还包括建筑底部的水泵、连接水泵与水箱的管道、电源、连接消防栓与水箱的管道、消防栓、水管或水带中的一种或多种。

6.一种如权利要求1所述的消防系统，其特征在于：该系统中的灭火介质包括但不限于水、泡沫。

7.一种如权利要求4所述的消防系统中的水箱，其特征在于：该水箱有两个或两个以上的出水口供消防灭火用，或者该水箱至少有一个出水口与权利要求4所述的管道相连，或者该水箱至少有一个出水口与权利要求3所述的出水口连通，所述建筑顶部是指建筑最上面3层及以上的位置，或者建筑最上面50%的楼层及以上的位置。